JP2014087921A - Sheet material cutting lamination device and sheet material cutting lamination method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、シート材をパーツへと裁断すると共に、裁断したパーツを積層することに関する。 The present invention relates to cutting a sheet material into parts and laminating the cut parts.
出願人は、カーボンファイバあるいはグラスファイバと、熱硬化性樹脂とのシートであるプリプレグをパーツへ裁断し、裁断したパーツを積層する装置を開発している。このような裁断積層装置では、パーツを互いに分離し、規則的に積み重ねることが必要である。特に粘着性のプリプレグのシートを裁断すると、パーツが互いに粘着しやすい。 The applicant has developed a device that cuts a prepreg, which is a sheet of carbon fiber or glass fiber, and a thermosetting resin into parts, and stacks the cut parts. In such a cutting and laminating apparatus, it is necessary to separate parts from each other and stack them regularly. In particular, when an adhesive prepreg sheet is cut, the parts tend to stick to each other.
ここで関連する先行技術を示す。特許文献1(JP2010-13740A)の裁断積層装置では、積層台上を往復する伸長ローラを設け、伸長ローラを進出させることにより伸長シートを積層台上へ伸長すると共に、伸長ローラの後退時に伸長シートを他のローラで巻き取る。そして伸長シートに原反からの生地を載せて伸長ローラを進出させると、生地が積層台上へ繰り出される。次ぎに伸長ローラを後退させると、生地は伸長シートによる支持を失って、積層台上へ下降する。そして下降の途中で、カッターにより生地を裁断する。しかし特許文献1は、裁断済みのパーツを互いに分離して積層することは開示していない。特許文献2(JPH10-140469A)は、エンドレスベルトを、伸長ローラとベルトの反対側の他の可動ローラとで、積層台上に出退させることを開示している。
Here is related prior art. In the cutting and laminating apparatus of Patent Document 1 (JP2010-13740A), an extension roller that reciprocates on the stacking base is provided, and the extension sheet is extended onto the stacking base by advancing the extension roller. Wind up with another roller. Then, when the fabric from the original fabric is placed on the stretch sheet and the stretch roller is advanced, the fabric is fed onto the stacking table. Next, when the extension roller is retracted, the dough loses its support by the extension sheet and descends onto the stacking table. In the middle of the descent, the dough is cut with a cutter. However,
この発明の課題は、シートから切断された複数のパーツを規則的に積層できるようにすることにある。
この発明の補助的課題は、シートが粘着性であってもパーツを確実に分離して積層できるようにすることにある。
この発明の補助的課題はまた、シートの裁断積層に要する時間を短縮することにある。
An object of the present invention is to enable regular lamination of a plurality of parts cut from a sheet.
An auxiliary problem of the present invention is to make it possible to reliably separate and stack parts even if the sheet is sticky.
Another object of the present invention is to reduce the time required for sheet lamination.
この発明は、長尺のシート材をその一側端から他側端へと裁断することにより、複数のパーツにすると共に、複数のパーツを積層する裁断積層装置であって、
シート材を搬送する裁断コンベヤと、裁断コンベヤ上でシート材を裁断する裁断ヘッド、とを備えている裁断ユニットと、
裁断コンベヤの搬送方向下流側で裁断コンベヤに接続され、かつ上面がテーブル状の搬出テーブルと、
搬送方向に沿って搬出テーブルの下流側に配置されている積層ユニットと、
裁断ユニットと積層ユニットとを制御するコントローラとを備え、
積層ユニットは、
搬出テーブルの下流側に配置されている積層台と、
搬出テーブル寄りの後退位置と、積層台上の進出位置、との間を出退する伸長ローラと、
伸長ローラによって支持されて、搬出テーブルの下方から積層台上へ出退する伸長シートと、
搬出テーブルの下方に配置されている伸長シートの駆動機構とを備え、
コントローラは、裁断コンベヤと伸長ローラとを制御することにより、
伸長ローラの進出速度と裁断コンベヤの搬送速度との速度差により、パーツを搬出テーブルと伸長シートとの間で1パーツずつ分離し、
かつパーツが搬出テーブルの下方に入り込まずに積層台上に積層されるように、伸長シート上のパーツの後端が搬出テーブルの先端から所定長以上離れた位置から伸長ローラを後退させる、ように構成されていることを特徴とする。
This invention is a cutting and laminating apparatus for laminating a plurality of parts as well as a plurality of parts by cutting a long sheet material from one end to the other end thereof,
A cutting unit comprising a cutting conveyor for conveying the sheet material, and a cutting head for cutting the sheet material on the cutting conveyor;
A carry-out table connected to the cutting conveyor at the downstream side of the cutting conveyor in the transport direction and having a table-like upper surface;
A stacking unit disposed on the downstream side of the carry-out table along the carrying direction;
A controller for controlling the cutting unit and the lamination unit;
Multi-layer unit
A stacking table arranged on the downstream side of the carry-out table;
An extension roller that moves back and forth between the retreat position near the carry-out table and the advance position on the stacking table,
An extension sheet supported by an extension roller and retracted from the bottom of the carry-out table onto the stacking table;
An extension sheet drive mechanism arranged below the carry-out table,
The controller controls the cutting conveyor and the extension roller,
The parts are separated one by one between the carry-out table and the extension sheet by the speed difference between the extension speed of the extension roller and the conveyance speed of the cutting conveyor,
And so that the rear end of the parts on the extension sheet is moved away from the front end of the carry-out table by a predetermined length or more so that the parts are stacked on the stacking table without entering the lower part of the carry-out table. It is configured.
またこの発明は、長尺のシート材をその一側端から他側端へと裁断することにより複数のパーツにすると共に、複数のパーツを積層する裁断積層方法であって、
コントローラの制御により、
裁断コンベヤ上でシート材を裁断ヘッドにより裁断するステップと、
裁断したシート材を裁断コンベヤにより搬出テーブル上へ搬出するステップと、
伸長シートを支持する伸長ローラを、搬出テーブル寄りの後退位置から搬出テーブルの下流側の積層台上へ進出させると共に、伸長ローラの進出速度と裁断コンベヤの搬送速度との速度差により、パーツを搬出テーブルと伸長シートとの間で1パーツずつ分離するステップと、
伸長シート上のパーツの後端が搬出テーブルの先端から所定長以上離れた位置から、伸長ローラを後退させることにより、搬出テーブルの下方に入り込まないように、パーツを積層台上に積層するステップ、とを実行することを特徴とする。
In addition, this invention is a cutting and laminating method of laminating a plurality of parts while making a plurality of parts by cutting a long sheet material from one side end to the other side end,
By controlling the controller,
Cutting the sheet material with a cutting head on a cutting conveyor;
A step of carrying out the cut sheet material onto a carry-out table by a cutting conveyor;
The extension roller that supports the extension sheet is advanced from the retracted position near the delivery table onto the stacking table on the downstream side of the delivery table, and the parts are unloaded by the difference between the extension speed of the extension roller and the conveying speed of the cutting conveyor. Separating one part at a time between the table and the extension sheet;
A step of laminating the parts on the stacking table so that the rear end of the parts on the extension sheet is not more than a predetermined length away from the front end of the carry-out table by retracting the extension roller so as not to enter below the carry-out table; And executing.
この発明では、シート材を裁断コンベヤ上で裁断し、搬出テーブル上へ裁断コンベヤにより搬出し、伸長シートと裁断コンベヤとの速度差によりパーツ毎に分離し、伸長シート上へ移載する。速度差には裁断コンベヤを停止させることも含まれる。そして伸長シート上のパーツの後端が搬出テーブルの先端から所定長以上離れた位置から、伸長ローラを後退させることにより、パーツを積層台上に積層する。ここで搬出テーブルは、積層台側(伸長シート側)を先端とし、裁断コンベヤ側を後端とする。パーツは伸長シートから下降する際に伸長ローラに沿って下降し、搬出テーブル側へ戻った位置で積層台に接触する。しかしこの発明では、伸長シート上のパーツの後端が搬出テーブルの先端から所定長以上離れた位置から伸長ローラを後退させる。ここで所定長は例えば1cm以上で10cm以下で、パーツが積層台上へ下降する際に、搬出テーブル側へ戻る距離以上である。このためパーツが搬出テーブルの下方へ入り込むことがない。またローラ等からなる伸長シートの駆動機構は搬出テーブルの下方に有るので、省スペースである。好ましくは、駆動機構を駆動するモータ等も、搬出テーブルの下方に収容する。なお伸長シートとその駆動機構等の全体を、積層装置と呼ぶ。この明細書において、裁断積層装置に関する記載は裁断積層方法にもそのまま当てはまる。また裁断対象は任意であるが、粘着性のシート材でもパーツを確実に分離でき、かつ規則的な形状に積層できる。 In the present invention, the sheet material is cut on a cutting conveyor, transferred onto a carry-out table by the cutting conveyor, separated into parts by the speed difference between the extended sheet and the cutting conveyor, and transferred onto the extended sheet. The speed difference includes stopping the cutting conveyor. Then, the parts are stacked on the stacking table by retracting the extension roller from a position where the rear end of the parts on the extension sheet is separated from the front end of the carry-out table by a predetermined length or more. Here, the carry-out table has the stacking table side (extension sheet side) as the leading end and the cutting conveyor side as the trailing end. When the part descends from the extension sheet, the part descends along the extension roller and comes into contact with the stacking table at a position returning to the carry-out table side. However, in the present invention, the extension roller is moved backward from a position where the rear end of the part on the extension sheet is separated from the front end of the carry-out table by a predetermined length or more. Here, the predetermined length is, for example, 1 cm or more and 10 cm or less, and is equal to or longer than the distance to return to the carry-out table side when the parts are lowered onto the stacking table. For this reason, parts do not enter below the carry-out table. Further, the extension sheet driving mechanism composed of rollers or the like is located under the carry-out table, so that space is saved. Preferably, a motor or the like for driving the drive mechanism is also stored below the carry-out table. Note that the entire extension sheet and its driving mechanism are called a laminating apparatus. In this specification, the description relating to the cutting and laminating apparatus also applies to the cutting and laminating method. The object to be cut is arbitrary, but even an adhesive sheet material can reliably separate parts and can be laminated in a regular shape.
好ましくは、裁断積層装置は、パーツが搬出テーブル上から伸長シート上へ完全に移動した時点で、裁断コンベヤを停止させるように構成されている。パーツを完全に伸長シート上へ送ってから裁断コンベヤを停止させ、伸長シートをさらに進出させると、伸長シート上のパーツは搬出テーブルから引き離され、これと同時に搬出テーブル上の次のパーツからも分離される。 Preferably, the cutting and laminating apparatus is configured to stop the cutting conveyor when the parts are completely moved from the carry-out table to the extended sheet. If the cutting conveyor is stopped after the parts are completely transferred onto the extension sheet and the extension sheet is advanced further, the parts on the extension sheet are pulled away from the carry-out table and at the same time separated from the next part on the carry-out table. Is done.
より好ましくは、裁断積層装置は、伸長シート上へ移動させるパーツの次のパーツの重心が、搬出テーブル上から伸長シート上へ移動する前に、裁断コンベヤを停止させるように構成されている。パーツの重心は、裁断コンベヤを制御しているコントローラには既知で、また画像認識等により求めることができる。そしてこのようにすると、パーツを斜めに裁断するため、パーツの先端が搬出テーブルから突き出す場合でも、次のパーツが伸長シート上へ落下することがない。 More preferably, the cutting and laminating apparatus is configured to stop the cutting conveyor before the center of gravity of the next part to be moved onto the extension sheet moves from the carry-out table onto the extension sheet. The center of gravity of the part is known to the controller that controls the cutting conveyor, and can be obtained by image recognition or the like. In this case, since the part is cut obliquely, even if the tip of the part protrudes from the carry-out table, the next part does not fall onto the extension sheet.
また好ましくは、裁断積層装置は、伸長ローラの出退と並行して裁断コンベヤが停止し、裁断ヘッドがシート材を少なくとも1パーツ裁断するように、コントローラが裁断ユニットを制御するように構成されている。このようにすると、パーツの裁断と積層とを同時に行うことができ、所要時間を短縮できる。そして全体の処理は、パーツの裁断及び積層と、パーツの分離との繰り返しとなる。 Further preferably, the cutting laminating apparatus is configured such that the controller controls the cutting unit so that the cutting conveyor stops in parallel with the withdrawal of the extension roller and the cutting head cuts at least one part of the sheet material. Yes. If it does in this way, cutting and lamination of parts can be performed simultaneously and a required time can be shortened. The entire process is repeated by cutting and stacking parts and separating parts.
好ましくは積層裁断装置は、前記伸長シートの底面を支持する支持ローラと、支持ローラを支持しながら伸長ローラと共に出退する左右一対の支持ローラ用ゲートと、前記伸長ローラを支持しながら出退する伸長ローラ用ゲートと、左右の支持ローラ用ゲート間を接続する接続部材とをさらに備え、支持ローラと支持ローラ用ゲートと接続部材は、伸長ローラから見て搬出テーブル側に配置され、前記コントローラは、複数枚のパーツから成るスタック毎に、積層台上のスタックの位置をシフトさせると共に、積層済みのスタックよりも搬出テーブルから見て手前側に後のスタックが形成されるように、前記伸長ローラの進出位置を制御するように構成されている。 Preferably, the laminating / cutting device is configured to support the bottom surface of the extension sheet, a pair of left and right support roller gates that support and retract with the extension roller while supporting the support roller, and return and support while supporting the extension roller. And further comprising a gate for the extension roller and a connecting member for connecting the left and right support roller gates, and the support roller, the gate for the support roller and the connection member are disposed on the carry-out table side when viewed from the extension roller, The extension roller is configured to shift the position of the stack on the stacking table for each stack of a plurality of parts, and to form a rear stack on the near side as viewed from the carry-out table with respect to the stacked stack. It is comprised so that the advance position of may be controlled.
好ましい裁断積層方法では、伸長ローラと共に出退し、伸長ローラから見て搬出テーブル側に配置されている支持ローラにより前記伸長シートの底面を支持し、かつ接続部材により接続されている左右一対の支持ローラ用ゲートにより、前記支持ローラを支持し、前記コントローラは、複数枚のパーツから成るスタック毎に、積層台上のスタックの位置をシフトさせると共に、積層済みのスタックよりも搬出テーブルから見て手前側に後のスタックが形成されるように、前記伸長ローラの進出位置を制御する。 In a preferred cutting and laminating method, a pair of left and right supports that are retracted together with the extension roller, supported on the bottom surface of the extension sheet by a support roller disposed on the carry-out table side when viewed from the extension roller, and connected by a connecting member. The roller is supported by the roller gate, and the controller shifts the position of the stack on the stacking base for each stack of a plurality of parts, and is closer to the transport table than the stacked stack. The advance position of the extension roller is controlled so that the rear stack is formed on the side.
伸長ローラから見て搬出テーブル側に支持ローラを設けることにより、伸長シートの弛みを防止できる。次ぎに左右の支持ローラ用ゲートを接続部材により接続することにより、支持ローラを支持する左右の支持ローラ用ゲートのガタツキを防止できる。接続部材は、図6〜図10に示すように、支持ローラの下部に配置した梁等が好ましい。しかし支持ローラの中空部に棒状の接続部材を収容して、左右の支持ローラ用ゲートを接続しても良い。そして積層済みのスタックよりも搬出テーブルから見て手前側に後のスタックを形成することにより、接続部材あるいは支持ローラの位置が低くても、裁断済みのパーツから成るスタックとの干渉を防止できる。また接続部材等の位置を低くすることには、支持ローラと伸長ローラとを低い位置に配置し、その結果、パーツが落下する距離を短くして、小さなパーツでも規則的に積層できるようにする効果がある。 By providing the support roller on the carry-out table side when viewed from the extension roller, it is possible to prevent the extension sheet from loosening. Next, by connecting the left and right support roller gates with the connecting member, it is possible to prevent rattling of the left and right support roller gates that support the support roller. As shown in FIGS. 6 to 10, the connecting member is preferably a beam or the like disposed below the support roller. However, a rod-shaped connection member may be accommodated in the hollow portion of the support roller, and the left and right support roller gates may be connected. By forming the rear stack on the near side as viewed from the carry-out table with respect to the stacked stack, it is possible to prevent interference with the stack of cut parts even if the position of the connecting member or the support roller is low. In order to lower the position of the connecting member, etc., the support roller and the extension roller are arranged at a low position, and as a result, the distance at which the parts fall is shortened so that even small parts can be stacked regularly. effective.
以下に、発明を実施するための実施例を示す。 Examples for carrying out the invention are shown below.
図1〜図5に、実施例の裁断積層装置2と裁断積層方法とを示す。図1に示すように、裁断積層装置2では、シート材の搬送方向に沿って上流側から下流側へ、裁断ユニット4と搬出テーブル6と積層ユニット8とが配置され、コントローラ10により裁断ユニット4と積層ユニット8とを制御する。12は裁断ヘッドで、ナイフ、丸刃等の裁断刃14と、カメラ16とを備え、アーム18に沿って図1のy方向に移動し、キャリッジ20,20により図1のx方向に移動する。カメラ16はシート材の側端を検出して、搬送方向(図1のx方向)からのシート材の傾きを検出する。なおカメラ16を裁断ヘッド12以外の部材に設けても良く、またカメラ16以外のセンサによりシート材の傾きを検出しても良い。22は裁断コンベヤで、剛毛シート23と、剛毛シート23を送る動力ローラ24とで構成され、裁断刃14は剛毛シート上のシート材を裁断する。
1 to 5 show the cutting and
搬出テーブル6は上面がテーブル状で、下部は積層ユニット8の機構、特に伸長シート28の駆動機構を収容するスペースに割り当てられている。裁断ユニット4でシート材から裁断されたパーツは、未分離のまま裁断コンベヤ22により搬出テーブル6上へ搬出され、裁断コンベヤ22と、積層ユニット8の積層装置26の伸長シート28との速度差により互いに分離され、1枚ずつ積層装置26の伸長シート28上へ移載される。積層装置26では、伸長シート28の先端が伸長ローラ30に固定され、伸長ローラ30は例えば一対のキャリッジ32,32に支持されて、レール34等に沿って図1のx方向に沿って往復動する。伸長ローラ30がx方向に移動すると(以下この動作を「進出する」という)、伸長シート28は積層台40上へ伸長される。また伸長ローラ30がx方向とは逆向きに移動すると(以下この動作を「後退する」という)、伸長ローラ30は伸長シート28を巻き取るように回転する。35は支持ローラで、レール34に沿って、伸長ローラ30と同方向に移動し、伸長シート28を下方から支持して撓みを防止する。支持ローラ35を伸長ローラ30により押し引きしても、あるいは伸長シート28との噛み合いで移動させても良く、また支持ローラ35は設けなくても良い。36はベースローラ、38は中間ローラで、ローラ36,38は位置が固定で、搬出テーブル6の下部に設けられ、伸長シート28〜ローラ36,38により積層装置26を構成する。ローラ30,36は伸長シートの巻き取りが自在な動力ローラで、例えばブレーキを備えたモータM2,M3により駆動され、中間ローラ38と支持ローラ35は従動ローラである。積層台40には、伸長シート28から降ろされたパーツが規則的に積み重ねられる。なおモータM3にブレーキを設けるのは、伸長シート28に張力を加えるためである。
The carry-out table 6 has a table-like upper surface, and the lower part is assigned to a space for accommodating the mechanism of the
裁断対象のシート材は、例えばカーボンファイバあるいはグラスファイバと、未硬化の熱硬化性樹脂とからなるプリプレグで、プリプレグは粘着性がある。プリプレグ以外に、湿布材などをベースとなるフィルム上にコートしたもの等も、粘着性のシート材として裁断できる。また粘着性のシート材に限らず、シート材を積層せずにパーツへ裁断して、裁断後にパーツを積層する場合に、裁断積層装置2を利用できる。そして裁断積層ではパーツを積層台40上に規則的に積層することが重要で、特に伸長シート28から降ろす際に、伸長シート28と積層台40との高さの差により、パーツが搬出テーブル6の下部へ降ろされたりしないようにすることが重要である。また裁断対象が粘着性のあるシート材の場合、裁断したパーツを互いに分離することと、パーツが搬出テーブル6に引っ掛かったりしないようにすることも重要である。
The sheet material to be cut is, for example, a prepreg made of carbon fiber or glass fiber and an uncured thermosetting resin, and the prepreg is adhesive. In addition to the prepreg, a coating film or the like coated on a base film can be cut as an adhesive sheet material. Further, not only the adhesive sheet material, but also the
図2に積層裁断装置の制御系を示し、M1〜M8はモータである。積層ユニットコントローラ42では、伸長ローラ走行ドライブ44がモータM1を制御して、伸長ローラ30の前後進を制御する。伸長ローラ巻き取りドライブ45はモータM2を制御して、伸長ローラ30による伸長シート28の巻き取りを制御する。さらにドライブ44,45は、伸長ローラ30の後退と、伸長ローラ30による伸長シート28の巻き取りが等速で行われ、伸長シート28が水平方向に移動しないようにする。またベースローラ巻き取りドライブ46はモータM3を制御して、ベースローラ36による伸長シート28の巻き取りを制御する。裁断コンベヤドライブ50はモータM4を制御して、裁断コンベヤ22を制御する。
FIG. 2 shows a control system of the lamination cutting apparatus, and M1 to M8 are motors. In the
裁断ヘッドコントローラ52では、裁断ヘッド走行ドライブ54が、キャリッジ20,20に設けられたモータM5,M6を制御して、裁断ヘッド12をx方向に前後進させ、モータM7を制御して、裁断ヘッド12をy方向に移動させる。また裁断刃ドライブ56はモータM8を制御し、裁断刃14を昇降あるいは回転させる。ただしプリプレグの場合、裁断刃14を固定して押し切りすることもでき、その場合、裁断刃ドライブ56は不要である。カメラドライブ58は、カメラ16にシート材の側端を撮影させるとともに、得られた画像からシート材の側端のx方向からの傾きを求める。そしてコントローラ10がドライブ44〜58等を制御することにより、所定の裁断積層動作を裁断積層装置2に実行させる。
In the cutting
図3に、実施例での裁断積層を示し、裁断積層はコントローラ10の制御により実行される。ステップ1で伸長シート28の伸長を開始し、これと同期して、即ち同じ搬送速度で、裁断コンベヤ22による裁断済みパーツの搬出を開始する(ステップ2)。また伸長シート28を伸長する間に、裁断ヘッド12を原点へ復帰させる(ステップ3)。裁断済みのパーツの位置、特にパーツの重心Gの位置は、コントローラ10あるいは裁断コンベヤドライブ50にとって既知で、次のパーツの重心Gが搬出テーブル6から出ないことを条件に、現パーツが搬出テーブル6から伸長シート28上へ完全に移動するまで、裁断コンベヤ22を動作させる(ステップ4)。なお現パーツが伸長シート28上へ移動し終わる前に、次のパーツの重心Gが搬出テーブル6から出る可能性がある場合、重心Gが搬出テーブル6から出る前に裁断コンベヤ22を停止させる。また現パーツとは、次ぎに伸長シート28を介して積層台40へ降ろすパーツのことである。
FIG. 3 shows the cutting lamination in the embodiment, and the cutting lamination is executed under the control of the
裁断コンベヤ22が停止した後も、伸長シート28の伸長を続ける(ステップ5)。そして現パーツの後端が搬出テーブルから1cm以上〜10cm以下、好ましくは3cm以上〜10cm以下の所定長だけx方向へ進むと、伸長ローラ30の復帰を開始し、現パーツを積層台40上へ降ろして積層する。この時、伸長ローラ30の後退速度と等速で、伸長シート28を伸長ローラ30に巻き取り、伸長シート28がx方向に移動せずに巻き取られるようにする(ステップ6)。これによってパーツは、x方向にほとんど移動せずに、積層台40上へ下降して積層される。伸長ローラ30が搬出テーブル6の下方まで後退すると、伸長シートの巻き取りを中止すると共に、ベースローラ36により伸長シート28を巻き取る(ステップ7)。
Even after the cutting
ステップ6,7の実行中、裁断コンベヤ22は停止状態にあり、裁断ヘッド12によりパーツを例えば1個新たに裁断する。裁断ヘッド12は原点から裁断開始位置へ移動し、例えばこれと同時にカメラ16でシート材の側端を撮影してその傾斜を求め、裁断するラインを補正する(ステップ8)。そしてステップ9で、パーツの裁断を実行する。図3ではステップ1,2と並行して裁断ヘッド12を原点へ復帰させるが、ステップ7と並行して裁断ヘッド12を原点へ復帰させても良い。
During the execution of
図4,図5は裁断積層を模式的に示し、a)〜d)の状態は図4,図5で共通で、Sはカーボンプリプレグ等の長尺のシート材である。P1が現パーツ、P2が次のパーツで、Gはその重心であり、P3はさらに次のパーツである。a)では、裁断ヘッド12は例えば原点へ向けて復帰中で、裁断コンベヤ22と伸長ローラ30とが共に同じ速度で移動して、現パーツP1を伸長シート28上へ移載中である。好ましくは、現パーツP1が完全に伸長シート28上へ移動するまで、言い換えるとその後端が搬出テーブル6を離れるまで、裁断コンベヤ22を動作させ、この間に次のパーツの重心Gが搬出テーブル6からはみ出るおそれがある場合、現パーツP1が完全に伸長シート28上へ移動するのを待たずに、裁断コンベヤ22を停止させる。
4 and 5 schematically show the cut lamination, the states a) to d) are the same as those in FIGS. 4 and 5, and S is a long sheet material such as a carbon prepreg. P1 is the current part, P2 is the next part, G is the center of gravity, and P3 is the next part. In a), the cutting
図4、図5のb)は、現パーツP1と次のパーツP2とが分離し、現パーツP1が完全に伸長シート28上に移動して、裁断コンベヤ22を停止させた状態を示す。また図4、図5のb)では、裁断ヘッド12は原点F(パーツの最先端位置)に復帰している。なおa)の状態から伸長ローラ30を相対的に高速で、裁断コンベヤ22を相対的に低速で移動させても、b)の状態までに、現パーツP1と次のパーツP2とを分離できる。図4、図5のb)から伸長ローラ30をさらに進出させると、現パーツP1と次のパーツP2との間隔が増すと共に、現パーツP1を積層台40上へ下降させるのに適した位置に到達する。この位置は、現パーツP1の後端が搬出テーブル6の先端から所定長だけ進出し、積層台40上へ下降させても、現パーツP1の後端が搬出テーブル6の下方に隠れない位置である。
FIG. 4 and FIG. 5 b) show a state where the current part P1 and the next part P2 are separated, the current part P1 is completely moved onto the
現パーツP1を積層台40上へ下降させるのに適した位置に到達すると、伸長シート28を巻き取りながら伸長ローラ30を後退させる。伸長ローラ30を後退させると、現パーツP1は真っ直ぐ下方へ降ろされるはずであるが、実際には現パーツP1は僅かに搬出テーブル6側へ移動するように下降する。これは伸長ローラ30に沿って下がるように、現パーツP1が積層体60上へ下降するからである。そこで現パーツP1の後端が搬出テーブル6の先端から例えば1cm〜10cm程度の所定長だけ図1のx方向へ離れた際に、伸長ローラ30の復帰を開始する。そして伸長ローラ30が水平方向に復帰する速度と等速で、伸長ローラ30を回転させて伸長シート28を巻き取る。なお現パーツP1側から見ると、伸長シート30は水平移動せずに伸長ローラ30に巻き取られることになる。また伸長ローラ30の回転速度を一定にすると、巻き取りによりシートの径が増すため、巻き取り速度が増加する。そこで例えば伸長ローラ30の復帰速度を定速にする場合、伸長ローラ30の巻き取り速度(回転速度)を、巻き取られたシートの径に応じて減速する。伸長ローラ30の復帰中の状態を、図4,図5のc)に示す。
When reaching a position suitable for lowering the current part P1 onto the stacking table 40, the
伸長ローラ30の復帰が完了すると、ベースローラ36により伸長ローラ30から伸長シート28を巻き取る(図4,5のd))。図4,5のc)、d)では裁断コンベヤ22は停止しており、裁断ヘッド12によりパーツを裁断する。1パーツ分の裁断とベースローラ36による巻き取りが完了すると、裁断コンベヤ22による搬出と、伸長ローラ30の進出とを再開し、図4,図5のa)の状態に戻る。
When the return of the
実施例には以下の特徴がある。
1) 裁断コンベヤ22と伸長シート28との速度差により、パーツを分離する。これにより粘着性のあるパーツでも確実に分離できる。
2) 現パーツP1が完全に伸長シート28上へ移動するまで、裁断コンベヤ22による搬送を続行する。次いで裁断コンベヤ22を停止させると共に、伸長シート28の進出を続行する。すると現パーツP1をパーツP2から分離するのと同時に、搬出テーブル6から引き離すことができる。
3) ここで次のパーツP2の重心Gが搬出テーブル6から出る前に、裁断コンベヤ22を停止させるので、次のパーツP2が不用意に伸長シート28上へ落ちることがない。
4) 現パーツP1の後端が搬出テーブル6の先端から所定長以上、好ましくは所定長だけ進出した際に、伸長ローラ30の後退を開始するので、現パーツP1が伸長ローラ30に沿って下降しても、現パーツP1の後端が搬出テーブル6の下方へ入り込むことがない。従って、積層体60を容易に取り出すことができる。
5) 伸長ローラ30の後退と伸長シート28の巻き取りとを等速で行うため、現パーツP1に水平方向の力が加わらない。
6) ベースローラ36が1個なので省スペースであり、また伸長ローラ30を進出させる際に、一対のベースローラから同期して伸長シートを繰り出す必要がない。さらに伸長時に伸長シート28に大きな張力を加えやすいので、撓みを小さくできる。
7) 伸長シート28の撓みを支持ローラ35で軽減できる。
8) 図4,図5のc),d)の動作と並行して、裁断ヘッドを動作させるので、パーツ当たりの処理時間が短い。
The embodiment has the following characteristics.
1) The parts are separated by the speed difference between the cutting
2) Continue conveying by the cutting
3) Since the cutting
4) When the rear end of the current part P1 advances from the front end of the carry-out table 6 by a predetermined length or more, preferably by a predetermined length, the
5) Since the
6) Space is saved because there is only one
7) Deflection of the
8) Since the cutting head is operated in parallel with the operations of c) and d) of FIGS. 4 and 5, the processing time per part is short.
最適実施例
図6〜図8に、支持ローラ35を支持する支持ローラ用ゲート70a、70bのガタツキを、梁72により防止すると共に、積層台40上のスタック74〜78と梁72との干渉を防止する最適実施例を示す。特に指摘する点以外は、図1〜図5の実施例と同様である。図6,図7に示す9は新たな積層ユニットで、図1〜図5の積層ユニット8に、梁72,73、及びセンサ68を設けると共に、伸長ローラ30を支持する伸長ローラ用ゲート66の移動を、レール上の自走ではなく、歯付ベルト74による牽引に変更したものである。積層ユニット9の基台62に沿って歯付ベルト64が配置され、伸長ローラ30を支持する伸長ローラ用ゲート66を図6の左右方向に出退させる。基台62上に積層台40が支持され、例えば一対の支持ローラ35,35が、積層台40の長手方向に沿って支持ローラ用ゲート70a,70bにより支持されている。そして支持ローラ用ゲート70a,70bは積層台40に沿って設けたレール71に沿って出退する。また伸長ローラ用ゲート66にはセンサ68が設けられ、シート材からの裁断が不完全で伸長シート28上に残ったパーツを検出する。この検出は、例えば伸長ローラ30の後退時に、伸長ローラ30から垂れ下がるパーツを、センサ68で検出することにより行う。H2はセンサ68が切り残しのパーツを検出する高さレベルである。
Optimum Embodiment FIGS. 6 to 8 show that the
支持ローラ用ゲート70a,70bでは、支持ローラ35の下方に梁72が設けられ、図7に示すように、左右の支持ローラ用ゲート70a,70a等の間を梁72により接続する。同様に、伸長ローラ用ゲート66も積層台40の左右に一対設けられ、伸長ローラ30の上部に設けた梁73により左右の伸長ローラ用ゲート66,66を接続する。梁72,73が必要なのは、ローラ35,30のみで左右の支持ローラ用ゲート70a,70b,66を接続すると、剛性が不足し、ゲート70a,70b,66がガタつく可能性があるからである。そこで梁72,73により左右のゲート70a,70b,66の間を連結し、支持ローラ用ゲート70a,70b等と支持ローラ35とから成る構造体、及び伸長ローラ用ゲート66と伸長ローラ30とから成る構造体の剛性を高める。なお支持ローラ35,支持ローラ用ゲート70a,70b、及び梁72は伸長ローラ30から見て搬出テーブル6側に配置し、これらは伸長ローラ30及び伸長ローラ用ゲート66に連動して出退する。
In the
支持ローラ用ゲート70a,70bは伸長ローラ用ゲート66等により連行されて出退し、レール71の例えば2個所に設けた突起等の図示しない連行解除部材により連行を解除される。即ち伸長ローラ用ゲート66が図6の右側へ後退する際に、伸長ローラ用ゲート66と左側の支持ローラ用ゲート70aとを例えば係合して連行し、次いで左側の支持ローラ用ゲート70aと右側の支持ローラ用ゲート70bとを例えば係合して連行する。そして伸長ローラ用ゲート66が図6の左側へ進出する際に、最初の連行解除部材により支持ローラ用ゲート70a,70b間の係合等による連行を解除し、次の連行解除部材によりゲート66,70a間の係合等による連行を解除する。なお支持ローラ用ゲート70a,70bを連行せずに自走させても良い。H1は梁72の底面レベルである。支持ローラ35が進出する範囲内では、裁断済みのパーツをこの高さよりも低い位置に積層する。
The
図8〜図10に裁断したパーツの積層を示し、図の右側に搬出テーブル6(不図示)が有る。74〜80は裁断したパーツのスタックで、それぞれ複数枚のパーツから成る。図8のように、スタック毎にその位置を搬出テーブル寄りにシフトさせると、裁断した合計の枚数が図10と同じでも、梁72と裁断済みのパーツとの干渉を避けることができる。例えば図7では、梁72の最進出位置は最初のスタック74から外れた位置(搬出テーブル寄りの位置)に有り、梁の底面レベルH1が2つのスタック76,78の合計厚さよりも高い位置に有るので、スタック76,78との干渉を避けることができる。なお裁断したパーツの反り等のために、スタック74〜80の厚さはパーツの厚さ×積層枚数に反り等の要素を加えたものとなる。
8 to 10 show a stack of cut parts, and there is a carry-out table 6 (not shown) on the right side of the figure. 74 to 80 are a stack of cut parts, each consisting of a plurality of parts. As shown in FIG. 8, when the position is shifted closer to the carry-out table for each stack, interference between the
スタック74,76,78を順番に搬出テーブル6側へシフトさせる必要はなく、例えば図9のように、途中で搬出テーブル6とは反対側へシフトさせても良い。
The
図10は、複数枚のパーツ毎にシフトさせず、全てのパーツを同じ位置に積層したスタック80を示し、積層枚数を増すと、スタック80と梁72との干渉が生じる。なお梁72,支持ローラ35,伸長ローラ30等の高さを増すと、小さなパーツを規則的にスタックすることが難しくなる。
FIG. 10 shows a
図8,図9のようにスタック74〜78を位置をシフトさせて形成するために、図1のコントローラ10により、伸長ローラ30の最進出位置をスタック毎にシフトさせる。なおスタックの数は3に限らず、2以上例えば10以下とする。また複数枚のパーツ毎にスタック74〜78を形成すると、裁断済みのパーツを人手等で搬出する作業が容易になる。そして図8,図9,特に図8のように、スタック74〜78毎に位置を搬出テーブル6側へシフトさせることにより、梁72との干渉を避けながら多数枚のパーツを積層できる。
In order to form the
積層装置26の構造自体は任意で、例えば特許文献1の機構を用いても良い。例えば伸長ローラ30から見てベースローラ36と反対側に他の動力ローラを設け、伸長ローラ30ではなく、他の動力ローラで伸長シート28を巻き取るようにしても良い。また特許文献2のように、エンドレスに伸長シートを巻いて、その一端に伸長ローラ30を、他端に図示しない他の可動ローラを配置しても良い。そして可動ローラと伸長ローラ30とを逆向きに水平移動させると、伸長ローラ30の進出に従って伸長シート28が進出し、伸長ローラ30の後退に従って伸長シート28が後退する。この場合も、伸長シートの駆動機構の要部は搬出テーブルの下方に収容されている。実施例では平行四辺形状のパーツを示したが、パーツの形状は長方形、正方形、その他の形状等、任意である。
The structure itself of the
2 裁断積層装置
4 裁断ユニット
6 搬出テーブル
8,9 積層ユニット
10 コントローラ
12 裁断ヘッド
14 裁断刃
16 カメラ
18 アーム
20 キャリッジ
22 裁断コンベヤ
23 剛毛シート
24 ローラ
26 積層装置
28 伸長シート
30 伸長ローラ
32 キャリッジ
34 レール
35 支持ローラ
36 ベースローラ
38 中間ローラ
40 積層台
42 積層ユニットコントローラ
44 伸長ローラ走行ドライブ
45 伸長ローラ巻き取りドライブ
46 ベースローラ巻き取りドライブ
50 裁断コンベヤドライブ
52 裁断ヘッドコントローラ
54 裁断ヘッド走行ドライブ
56 裁断刃ドライブ
58 カメラドライブ
60 積層体
62 基台
64 歯付ベルト
66 伸長ローラ用ゲート
68 センサ
70a,70b 支持ローラ用ゲート
72,73 梁
74〜76 スタック
80 スタック
M1〜M8 モータ
P1〜P4 パーツ
S シート材
G 重心
F 原点
H1 梁の底面レベル
H2 切り残しの監視レベル
2 Cutting and
8, 9 Stacking
M1-M8 motor
P1-P4 parts
S sheet material
G center of gravity
F Origin H1 Beam bottom level H2 Uncut monitoring level
Claims (8)
前記シート材を搬送する裁断コンベヤと、裁断コンベヤ上でシート材を裁断する裁断ヘッド、とを備えている裁断ユニットと、
裁断コンベヤの搬送方向下流側で裁断コンベヤに接続され、かつ上面がテーブル状の搬出テーブルと、
前記搬送方向に沿って前記搬出テーブルの下流側に配置されている積層ユニットと、
前記裁断ユニットと前記積層ユニットとを制御するコントローラとを備え、
前記積層ユニットは、
搬出テーブルの下流側に配置されている積層台と、
搬出テーブル寄りの後退位置と、前記積層台上の進出位置、との間を出退する伸長ローラと、
伸長ローラによって支持されて、搬出テーブルの下方から積層台上へ出退する伸長シートと、
搬出テーブルの下方に配置されている伸長シートの駆動機構とを備え、
前記コントローラは、前記裁断コンベヤと前記伸長ローラとを制御することにより、
伸長ローラの進出速度と裁断コンベヤの搬送速度との速度差により、パーツを搬出テーブルと伸長シートとの間で1パーツずつ分離し、
かつパーツが搬出テーブルの下方に入り込まずに積層台上に積層されるように、伸長シート上のパーツの後端が搬出テーブルの先端から所定長以上離れた位置から伸長ローラを後退させる、ように構成されていることを特徴とする裁断積層装置。 By cutting a long sheet material from one side end to the other side end, it is a device that stacks a plurality of parts while making a plurality of parts,
A cutting unit comprising: a cutting conveyor for conveying the sheet material; and a cutting head for cutting the sheet material on the cutting conveyor;
A carry-out table connected to the cutting conveyor at the downstream side of the cutting conveyor in the transport direction and having a table-like upper surface;
A stacking unit disposed on the downstream side of the carry-out table along the transport direction;
A controller for controlling the cutting unit and the laminated unit;
The laminated unit is
A stacking table arranged on the downstream side of the carry-out table;
An extension roller that moves back and forth between the retracted position near the carry-out table and the advance position on the stacking table,
An extension sheet supported by an extension roller and retracted from the bottom of the carry-out table onto the stacking table;
An extension sheet drive mechanism arranged below the carry-out table,
The controller controls the cutting conveyor and the extension roller,
The parts are separated one by one between the carry-out table and the extension sheet by the speed difference between the extension speed of the extension roller and the conveyance speed of the cutting conveyor,
And so that the rear end of the parts on the extension sheet is moved away from the front end of the carry-out table by a predetermined length or more so that the parts are stacked on the stacking table without entering the lower part of the carry-out table. A cutting and laminating apparatus characterized by being configured.
支持ローラと支持ローラ用ゲートと接続部材は、伸長ローラから見て搬出テーブル側に配置され、
前記コントローラは、複数枚のパーツから成るスタック毎に、積層台上のスタックの位置をシフトさせると共に、積層済みのスタックよりも搬出テーブルから見て手前側に後のスタックが形成されるように、前記伸長ローラの進出位置を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかの裁断積層装置。 A support roller that supports the bottom surface of the extension sheet; a pair of left and right support roller gates that support and retract with the extension roller while supporting the support roller; And a connecting member for connecting between the support roller gates,
The support roller, the support roller gate, and the connection member are disposed on the carry-out table side when viewed from the extension roller,
The controller shifts the position of the stack on the stacking table for each stack composed of a plurality of parts, and the rear stack is formed on the near side as viewed from the carry-out table rather than the stacked stack. The cutting and laminating apparatus according to claim 1, wherein the cutting and laminating apparatus is configured to control an advance position of the extension roller.
コントローラの制御により、
裁断コンベヤ上でシート材を裁断ヘッドにより裁断するステップと、
裁断したシート材を裁断コンベヤにより搬出テーブル上へ搬出するステップと、
伸長シートを支持する伸長ローラを、搬出テーブル寄りの後退位置から搬出テーブルの下流側の積層台上へ進出させると共に、伸長ローラの進出速度と裁断コンベヤの搬送速度との速度差により、パーツを搬出テーブルと伸長シートとの間で1パーツずつ分離するステップと、
伸長シート上のパーツの後端が搬出テーブルの先端から所定長以上離れた位置から、伸長ローラを後退させることにより、搬出テーブルの下方に入り込まないように、パーツを積層台上に積層するステップ、とを実行することを特徴とする裁断積層方法。 A method of laminating the plurality of parts while cutting a long sheet material from one side end to the other side end into a plurality of parts,
By controlling the controller,
Cutting the sheet material with a cutting head on a cutting conveyor;
A step of carrying out the cut sheet material onto a carry-out table by a cutting conveyor;
The extension roller that supports the extension sheet is advanced from the retracted position near the delivery table onto the stacking table on the downstream side of the delivery table, and the parts are unloaded by the difference between the extension speed of the extension roller and the conveying speed of the cutting conveyor. Separating one part at a time between the table and the extension sheet;
A step of laminating the parts on the stacking table so that the rear end of the parts on the extension sheet is not more than a predetermined length away from the front end of the carry-out table by retracting the extension roller so as not to enter below the carry-out table; The cutting lamination method characterized by performing these.
前記コントローラは、複数枚のパーツから成るスタック毎に、積層台上のスタックの位置をシフトさせると共に、積層済みのスタックよりも搬出テーブルから見て手前側に後のスタックが形成されるように、前記伸長ローラの進出位置を制御することを特徴とする、請求項7の裁断積層方法。 With the pair of left and right support roller gates that move out and with the extension roller, support the bottom surface of the extension sheet by a support roller arranged on the carry-out table side when viewed from the extension roller, and are connected by a connecting member, Support the support roller,
The controller shifts the position of the stack on the stacking table for each stack composed of a plurality of parts, and the rear stack is formed on the near side as viewed from the carry-out table rather than the stacked stack. 8. The cutting and laminating method according to claim 7, wherein an advance position of the extension roller is controlled.
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